THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN MÁY BÁN VÉ TỰ ĐỘNG BẰNG PLC

Trang Lời mở đầu 1 Mục lục 2 Chương I : Giới thiệu công nghệ 3 I. Giới thiệu chung về máy bán vé tự động 3 II. Mô tả công nghệ máy bán vé tự động 10 III. Lưu đồ thuật toán 11 Chương II : Tổng quan về PLC, S7-200 và S7-300 12 I. Giới thiệu về PLC 12 II. PLC simatic S7 - 200 15 III. PLC simatic S7 – 300 20 Chương III : Chương trình PLC 21 I. Mô tả máy bán vé tự động 21 II. Giới thiệu thiết bị điều khiển 21 III. Phân công đầu vào đầu ra cho PLC 21 IV. Lưu đồ thuật toán 22 V. Chương trình PLC 23 VI. Giải thích chương trình 29 Chương IV : Kết luận 31 Tài liệu tham khảo 32 ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LOGIC MÁY BÁN VÉ TỰ ĐỘNG BẰNG PLC THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN MÁY BÁN VÉ TỰ ĐỘNG BẰNG PLC

Đồ án điều khiển logic Nhóm sinh viên thực hiện: STT Họ tên sinh viên Mã số sinh viên Lớp Nhóm Số điện thoại Mai Văn Hiếu 105113071114 07D3 19 01682558547 Trần Thanh Minh 105113071123 07D3 19 01683131979 Nguyễn Văn Nam 105113071124 07D3 19 0983025043 Nguyễn Đình Quang 105113071129 07D3 19 01682641462 Lê Mạnh Tuấn 105113071140 07D3 19 0983494233 Gvhd: Ths.Lâm Tăng Đức Svth : Lê Mạnh Tuấn Trang Lớp : 07D3 Đồ án điều khiển logic Trong thời đại ngày nay, việc tự động hố q trình sản xuất ứng dụng mang ý nghĩa to lớn, nói ngành tự động hố ngành đánh giá phát triển cơng nghiệp giới nói chung quốc gia nói riêng Sự tự động hố sản xuất, dịch vụ, sinh hoạt làm tăng suất, giảm giá thành, nâng cao chất lượng sản phẩm tiếp cận thâu tóm thị trường Những số mục tiêu mà doanh nghiệp muốn hướng đến cải thiện Từ năm 2003 với phát hành số đồng tiền Việt Nam, đồng tiền xu không thật sư tiện lợi việc mua bán thông thường tạo phát triển dịch vụ cơng cộng bán rẻ hàng hố tiền xu giải pháp tốt cho việt việc tính tốn thiết kế máy bán hàng tự động Chính mà sau tìm hiểu kĩ cuối cùng, định chọn đề tài : “ THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN MÁY BÁN VÉ TỰ ĐỘNG BẰNG PLC” Với mơ hình cho hình dung khía cạnh nhỏ lĩnh vực tự động hóa lĩnh vực dịch vụ cơng cộng mang lại nhiều tiện lợi cho xã hội, lợi ích kinh doanh Chúng em xin chân thành gởi lời cảm ơn đến: Thầy Lâm Tăng Đức giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho nhóm thực tốt đề tài Tuy nhiên, thực đề tài không tránh khỏi thiếu sót ngun nhân khách quan nên mong q thầy bỏ qua đóng góp ý kiến để em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn ! Sinh viên thực Lê Mạnh Tuấn Gvhd: Ths.Lâm Tăng Đức Svth : Lê Mạnh Tuấn Trang Lớp : 07D3 Đồ án điều khiển logic Trang Lời mở đầu Mục lục Chương I : Giới thiệu công nghệ I Giới thiệu chung máy bán vé tự động II Mô tả công nghệ máy bán vé tự động III Lưu đồ thuật toán Chương II : Tổng quan PLC, S7-200 S7-300 10 11 12 I Giới thiệu PLC II PLC simatic S7 - 200 III PLC simatic S7 – 300 Chương III : Chương trình PLC 12 15 20 21 I Mô tả máy bán vé tự động II Giới thiệu thiết bị điều khiển III Phân công đầu vào đầu cho PLC IV Lưu đồ thuật toán V Chương trình PLC VI Giải thích chương trình Chương IV : Kết luận 21 21 21 22 23 29 31 Tài liệu tham khảo 32 Gvhd: Ths.Lâm Tăng Đức Svth : Lê Mạnh Tuấn Trang Lớp : 07D3 Đồ án điều khiển logic Chương I GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY BÁN VÉ TỰ ĐỘNG: Máy bán vé tự động thiết bị bán hàng tự động với mặt hàng vé, thường sử dụng loại tiền xu để tốn Hình I.1: Máy bán vé tàu điện ngầm Vì cơng nghệ máy bán vé loại máy bán hàn tự động khác tương đối giống Máy phương tiện bán hàng linh hoạt, hiệu quả, tiết kiệm thời gian mua bán, tiện lợi, dễ sử dụng; ứng dụng nhiều lĩnh vực dịch vụ, giao thông công cộng như: Máy bán vé rạp chiếu phim, máy bán vé xe buýt, máy bán vé máy bay … Giới thiệu máy bán hàng tự động: Ngày nay, máy bán hàng tự động, phục vụ nơi công cộng, ứng dụng nhiều nước phát triển trở thành lĩnh vực nghiên cứu.Từ loại máy đơn giản thường gặp công sở hay khu vực công cộng máy bán nước, máy bán cà phê, máy bán thức ăn… máy bán hàng tự động ngày Gvhd: Ths.Lâm Tăng Đức Svth : Lê Mạnh Tuấn Trang Lớp : 07D3 Đồ án điều khiển logic phát triển ứng dụng nhiều lĩnh vực đời sống với quy mô mẫu mã ngày đa dạng, công nghệ ngày phong phú tiện ích Những máy bán hàng đơn giản đặt khu công cộng mang lại nhiều tiện ich cho người Hình I.2: Máy bán nước giải khát Sự phát triển mẫu mã công nghệ bảo quản làm máy bán hàng ngày trở nên phong phú đa dạng Hình I.3: Máy bán đồ ăn nhanh Gvhd: Ths.Lâm Tăng Đức Svth : Lê Mạnh Tuấn Trang Lớp : 07D3 Đồ án điều khiển logic Hình I.3: Máy bán tôm tươi Tại Mỹ, máy bán hàng tự động khơng gắn liền với mặt hàng giá rẻ snack, xúc xích hay nước mà có mặt hàng cao cấp iPod Apple, mỹ phẩm Elizabeth Arden, phần mềm học ngoại ngữ Rosetta Stone… Hình I.5: Máy bán IPod Gvhd: Ths.Lâm Tăng Đức Svth : Lê Mạnh Tuấn Trang Lớp : 07D3 Đồ án điều khiển logic Tại Nhật Bản, nơi diện tích đất đai khan hiếm, loại máy bán hàng tự động phát triển rầm rộ từ hàng thập kỷ nay, đặc biệt năm 90, chi phí nhân cơng tăng cao Hình I.6: Máy bán hàng tự động Nhật Bản Những máy bán hàng nhà nghiên cứu thuộc Viện ứng dụng sáng tạo công nghệ Đài Loan tích hợp cơng nghệ nhận diện khn mặt với mục đích khun nhủ khách hàng cần nên mua Hình I.7: Máy bán hàng tự động biết nhận diện khuôn mặt Tại Việt Nam máy bán hàng đưa vào sử dụng chí đưa vào nghiên cứu chế tạo Gvhd: Ths.Lâm Tăng Đức Svth : Lê Mạnh Tuấn Trang Lớp : 07D3 Đồ án điều khiển logic Hình I.8: Máy bán nước Tribeco Hình I.9: Máy bán cà phê tự động Cơng ty Hồng Anh Hình I.10: Sinh viên ĐH Sư phạm kỹ thuật TP.HCM bên sản phẩm máy bán nước tự động có hình cảm ứng Giới thiệu máy bán vé tự động: Máy bán vé tự động loại máy bán hàng tự động ứng dụng rộng rãi nhiều nơi giới Gvhd: Ths.Lâm Tăng Đức Svth : Lê Mạnh Tuấn Trang Lớp : 07D3 Đồ án điều khiển logic Hình I.11: Máy bán vé tàu điện ngầm Nhật Hình I.12: Màn hình máy bán vé tàu điện ngầm Malaysia Gvhd: Ths.Lâm Tăng Đức Svth : Lê Mạnh Tuấn Trang Lớp : 07D3 Đồ án điều khiển logic Hình I.13: Một máy bán vé tự động cho xe tốc hành Ý Tuy Việt Nam chưa ứng dụng nhiều tin với phát triển xã hội nhu cầu tiết kiệm thời gian nâng cao hiệu tiêu thụ sản phẩm máy bán hàng, máy bán vé tự động ngày ứng dụng nhiều nhiều Hình I.4: Máy bán vé chiếu phim Kiosk Gvhd: Ths.Lâm Tăng Đức Svth : Lê Mạnh Tuấn Trang 10 Lớp : 07D3 Đồ án điều khiển logic II MÔ TẢ CÔNG NGHỆ MÁY BÁN VÉ TỰ ĐỘNG: Mô tả máy bán vé tự động: Xu Xu 10 Thối tiền Thối xu Xu 20 N1 N2 N3 Hình I.4: Máy bán vé tự động Máy bán vé tự động có cửa bỏ xu tương ứng có cảm biến nhận dạng loại tiền: xu, 10 xu, 20 xu N1, N2, N3 nút bấm chọn mua 1, 2, vé Máy có cửa vé tiền dư có cảm biến nhận dạng tác động nhận vé tiền thối cửa vé, cửa thối đồng xu Giá tiền vé 15 xu Nguyên lý hoạt động: Người mua tiến hành bỏ xu vào nhấn nút mua vé để chạy chương trình bán vé Nếu số tiền người mua bỏ vào mua số vé lớn số vé muốn mua máy tiến hành tính tốn đưa số vé cần thối số tiền dư lại Máy chờ phút kể từ ấn nút chọn số vé muốn mua, sau hết thời gian phút, số tiền người mua mua số vé muốn mua tự tính lại số vé mua tiền dư đưa cho khách Tiền dư thối lại cho khách theo nguyên tắc thối đồng xu lần giây thối đủ số tiền dư Khi bán vé thối đủ tiền dư máy tiến hành reset để chờ người đến mua vé tiếp III LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN: Gvhd: Ths.Lâm Tăng Đức Svth : Lê Mạnh Tuấn Trang 11 Lớp : 07D3 Đồ án điều khiển logic Bắt Có lệnh S Đ Chạy Timer chờ bỏ xu, Kiểm tra số tiền bỏ vào S S MW2>=MW T37>=60 Đ Đ Tính số tiền dư phải trả Tính tốn lại số vé tối đa mua In đủ số vé MW6>= Đ Thối đồng xu, MW6 = MW6 - S Reset chương Chú thích: Dừng Gvhd: Ths.Lâm Tăng Đức Svth : Lê Mạnh Tuấn MW2 : số tiền bỏ vào thùng MW4 : số tiền cần để mua đủ số vé cần mua MW6 : số tiền dư T37 : timer chờ bỏ xu Trang 12 Lớp : 07D3 Đồ án điều khiển logic Gvhd: Ths.Lâm Tăng Đức Svth : Lê Mạnh Tuấn Trang 13 Lớp : 07D3 Đồ án điều khiển logic Chương III CHƯƠNG TRÌNH PLC I MƠ TẢ CÔNG NGHỆ MÁY BÁN VÉ TỰ ĐỘNG: Xu Xu 10 Thối tiền Thối xu Xu 20 N1 N2 N3 Hình I.4: Máy bán vé tự động Máy bán vé tự động có cửa bỏ xu tương ứng có cảm biến nhận dạng loại tiền: xu, 10 xu, 20 xu N1, N2, N3 nút bấm chọn mua 1, 2, vé Máy có cửa vé tiền dư có cảm biến nhận dạng tác động nhận vé tiền thối cửa vé, cửa thối đồng xu.Giá tiền vé 15 xu II GIỚI THIỆU THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN: Do yêu cầu công nghệ Máy bán vé tự động đòi hỏi yêu cầu tính tốn cao nên ta nên sử dụng dòng CPU S7-200 hảng SIEMENS series 22x, sử dụng CPU 224 có 14 đầu vào, 10 đầu kết nối thêm modul mở rộng Sử dụng phần mềm STEP 7-Micro/WIN để lập trình cho CTU I0.1 I0.2 I0.3 I0.5 I0.6 I0.7 PHÂN CÔNG ĐẦU VÀO, ĐẦU RA TRONG PLC: Đầu vào Đầu Nút mua vé Q0.1 Ra vé Nút mua vé Q0.2 Ra vé Nút mua vé Q0.3 Ra vé Sesor phát bỏ xu Q0.5 Thối đồng xu lần Sesor phát bỏ 10 xu Sesor phát bỏ 20 xu IV LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN: III Gvhd: Ths.Lâm Tăng Đức Svth : Lê Mạnh Tuấn Trang 14 Lớp : 07D3 Đồ án điều khiển logic Bắt Có lệnh S Đ Chạy Timer chờ bỏ xu, Kiểm tra số tiền bỏ vào S S MW2>=MW T37>=60 Đ Đ Tính số tiền dư phải trả Tính tốn lại số vé tối đa mua In đủ số vé MW6>= Đ Thối đồng xu, MW6 = MW6 - S Reset chương Chú thích: Dừng Gvhd: Ths.Lâm Tăng Đức Svth : Lê Mạnh Tuấn MW2 : số tiền bỏ vào thùng MW4 : số tiền cần để mua đủ số vé cần mua MW6 : số tiền dư T37 : timer chờ bỏ xu Trang 15 Lớp : 07D3 Đồ án điều khiển logic V CHƯƠNG TRÌNH PLC: Dạng LADDER: Gvhd: Ths.Lâm Tăng Đức Svth : Lê Mạnh Tuấn Trang 16 Lớp : 07D3 Đồ án điều khiển logic Gvhd: Ths.Lâm Tăng Đức Svth : Lê Mạnh Tuấn Trang 17 Lớp : 07D3 Đồ án điều khiển logic Gvhd: Ths.Lâm Tăng Đức Svth : Lê Mạnh Tuấn Trang 18 Lớp : 07D3 Đồ án điều khiển logic Gvhd: Ths.Lâm Tăng Đức Svth : Lê Mạnh Tuấn Trang 19 Lớp : 07D3 Đồ án điều khiển logic Dạng STL: Gvhd: Ths.Lâm Tăng Đức Svth : Lê Mạnh Tuấn Trang 20 Lớp : 07D3 Đồ án điều khiển logic Gvhd: Ths.Lâm Tăng Đức Svth : Lê Mạnh Tuấn Trang 21 Lớp : 07D3 Đồ án điều khiển logic VI GIẢI THÍCH CHƯƠNG TRÌNH: Network 1: Khi nhấn nút n1,n2,n3 chương trình hoạt động thơng qua biến trung gian M0.0 Network 2: Khi nhấn n1 tiến hành lưu số tiền cần để mua số vé muốn mua vào vùng nhớ tiền mua số vé muốn mua MW4 |MW4=0| để nhấn nút để mua vé sau nhấn nút khơng thể set lại MW4 q trình máy kiểm tra tính tốn đưa vé để tránh nhầm lẫn Network 3+network 4: Thì tương tự Network Nework 5: Khi chương trình hoạt động ( tức người mua lựa chọn số vé muốn mua) máy chạy timer T37 khoảng thời gian phút : thời gian chờ đợi số tiền người mua bỏ vào không đủ số tiền cần để mua số vé người muốn mua sau phút máy tiến hành tính tốn kiểm tra lại số vé tối đa mua *Giải thích thêm T37: Là timer có chu kì đếm nhỏ 100ms phải gắn PT=600 để 600x100=60000(ms)=60s=1phút Network 6: Có nghĩa rơle công tắc nhận biết bỏ 5xu tác động có xung lên ( |P| ) đưa tín hiệu cộng xu vào vùng nhớ tiền bỏ vào (MW2) Network 7+network8: Tương tự Network Network 9: Nếu MW2>= MW4 ( số tiền bỏ vào dư để mua vé) M0.1 đóng  network 10,11,12,13,14 làm việc Ngược lại MW2=5| tiền dư lớn xu phải trả lại cho người ta lần trả xu phải trừ vùng nhớ tiền dư xu ( lại dùng lệnh SUB_I) Network 13+network 14 : Đầu tiên network 14: cuộn dây M0.1 network đóng M0.1 đóng làm T38 hoạt động - Khi T38= 20 tức 2s Reset thối tiền xu network 13 Vì network 12 ta Set thối tiền xu  tiền xu thối đồng xu 2s - T38 gán giá trị PT =30 tức sau 3s kể từ hoạt động T38 đóng  tiếp điểm thường đóng T38 network 14 mở làm ngắt dòng ni T38 hoạt động ( hiểu đi)  T38 trở giá trị tiếp điểm thường đóng T38 lại đóng lại tiếp tục cấp nguồn nuôi T38 hoạt động - Trở lại vấn đề network 12: |T38=0|  trả lời sau: lệnh MW6 có giảm giá trị mà giá trị lớn khơng có xung để set lại thối tiền dư nên |T38=0| đóng vai trò set lại thối tiền dư kết thối đủ tiền cho người phải chờ T38=0 set lại (tức câu trên) nên  cần đến 3s để thối đủ số tiền dư Network 17: Khi MW6=0 (tức thối đủ số tiền dư) T38 đóng (T38=3s, đủ thời gian chờ để thối tiền) reset lại tồn hệ thống vung nhớ Lệnh MOV_W lệnh gán giá trị từ word IN vào word OUT, ví dụ IN=0, OUT=MW2 thực lệnh MW2=0 Network 15: MW2